Utilizzazione del potenziale idroelettrico in un impianto di itticoltura intensivo

This thesis studies the possibility of recovering energy in the form of electricity in fish farms through the construction of hydroelectric plants within them and evaluates their economic validity. Having examined the physical, environmental and technological characteristics of different types of fish farming plants both in water and salt water, it was found that the types set up for energy recovery through hydroelectric plants are those in which there is simultaneously a concession for the derivation and the control of water availability with flow management. These conditions only occur in intensive freshwater running water fish farms. It was decided to study the site corresponding to the one where the fish farming activity of the company “Storione Ticino Soc. Agr. s.s.” is developed. It is located in the municipality of Cassolnovo in the province of Pavia. The plant is an intensive one (with an average biomass density of 10-20 kg/m3more or less and in any case never exceeding 30 kg/m3) with “flowing water”. Within this fish farming plant, two possible sites have been identified where to build two hydroelectric plants and their respective preliminary projects have been designed. Since a determining feature of these systems is the presence of very small jumps, one of the main technical problems for their construction has been the choice of the hydraulic machine. Discarded the VLH, attention was focused on the screw pump and pumps used as turbines (PAT) and it was decided to equip one of hydroelectric system with the first one and the other with the second. This allows to make a comparison between the two solutions. In addition, two design criticalities emerged during the design phase, one concerning the performance of pumps used as turbine suitable for the specific case, the other concerning discrepancies between the theoretical and practical formulation in the screw pump’s dimensioning. Both are subject of brief observations. Finally, an assessment in terms of advantages (energetic terms) was made, which can be deduced from the construction of the aforementioned systems with results that can be applied to plants of this type in central and northern Italy.

Questo elaborato di tesi studia la possibilità di recuperare energia, sotto forma di energia elettrica in impianti di allevamento ittico mediante la realizzazione al loro interno di impianti idroelettrici e ne valuta la validità economica. Esaminate le caratteristiche fisiche, ambientali e tecnologiche delle diverse tipologie di impianti di itticoltura sia in acqua dolce sia in acqua salata si è constatato che le tipologie predisposte al recupero di energia attraverso impianti idroelettrici sono quelle in cui si ha contemporaneamente una concessione alla derivazione ed il controllo della disponibilità dell’acqua con gestione della portata. Queste condizioni si verificano solo negli impianti di itticoltura intensivi in acqua dolce ad acqua fluente. Si è scelto come caso di studio il sito corrispondente a quella in cui viene svolta l’attività di allevamento ittico della società “Storione Ticino Soc. Agr. s.s.”, e si trova nel comune di Cassolnovo in provincia di Pavia. L’impianto è intensivo (con densità di biomassa media di circa 10-20 kg/m3 e comunque mai superiore a 30 kg/m3) ad “acqua fluente”. All’interno di questo impianto di itticoltura sono stati indivuduati due possibili siti ove realizzare due impianti idroelettrici e di essi si sono redatti i rispettivi progetti preliminari. Poiché caratteristica determinante di questi impianti è la presenza di salti molto piccoli, uno dei problemi tecnici principali per la loro realizzazione è la scelta della macchina idraulica. Scartate le VLH, le ruote idrauliche si è concentrata l’attenzione sulle coclee e le pompe usate come turbina (PAT) e si è scelto di equipaggiare un impianto idroelttrico con la prima e l’altro con le seconde. Questo consente alla fine del lavoro di effettuare un confronto fra le due soluzioni. Inoltre, nel corso della progettazione sono emerse due criticità progettuali, l’una riguardante il rendimento delle pompe usate come turbine adatte al caso specifico, l’altra riguardante discrepanze fra la formulazione teorica e quella pratica nel dimensionamento della coclea. Entrambe sono oggetto di sintetiche osservazioni. Infine, si è proceduto alla valutazione del beneficio, in termini energetici, ritraibili dalla realizzazione dei suddetti impianti con risultati generalizzabili agli impianti di questo tipo propri del centro e nord Italia.